Осмос на лодке что это

В этой статье рассматривается осмос – основная угроза для пластиковых корпусов яхт, катеров и лодок.

В последние десятилетия пластиковые корпуса почти вытеснили деревянные благодаря своей дешевизне и легкости обслуживания. Однако у всех медалей две стороны — если деревянный корпус, по сути, каждый сезон «регенерирует» путем замены испорченных элементов набора и обшивки на новые, то пластиковый корпус может долго служить без пристального внимания владельца — до тех пор, пока не нарушится его целостность из-за явления осмоса — проникновения воды внутрь обшивки корпуса и разрушения его изнутри.

При этом осмос становится заметным только тогда, когда он уже разошелся во всю силу, а ремонт такого испорченного корпуса может стоить сопоставимо с покупкой новой яхты.

Что такое осмос

Выражаясь строго, осмос – явление односторонней диффузии через полупроницаемую мембрану молекул растворителя из стороны, в которой концентрация растворенного вещества меньше в сторону большей концентрации растворённого вещества из объёма.

обратный осмос, что это?

В случае пластиковых яхт, это переход молекул воды из внешней среды сквозь внешнюю защиту — гелькоут — внутрь ламината обшивки. Поскольку никакой гелькоут не может гарантировать стопроцентную водонепроницаемость, то он как раз служит полунепроницаемой мембраной, которая пропускает сквозь себя простые (и небольшие по размеру) молекулы воды, и не пропускает более сложные и крупные молекулы. То есть вода и является растворителем, который попадает из внешней среды, в котором объем растоврителя очень большой в среду – ламинат корпуса — в котором воды намного меньше.

Полунепроницаемость покрытия означает, что явление осмоса неизбежно — вода в любом случае фильтруется внутрь обшивки а затем, проходя через нее, испаряется на внутренних стенках корпуса. Проблема осмоса возникает, когда впитывание обшивкой воды происходит быстрее, чем естественное испарение — как вовнутрь корпуса, когда яхта спущена на воду, так и в обе стороны во время зимнего хранения на берегу. В таком случае обшивка начинает накапливать воду внутри, которая буквально разрывает слои обшивки, создавая как небольшие пузыри и вздутия вначале, так и серьезные повреждения в запущенных случаях.

Скорость осмоса

На скорость осомса сильно влияют дефекты (микропузыри и полости) в обшивке при создании корпуса, используемые технологии и материалы для создания корпуса, качество покрытия гелькоута, наличие в нем микротрещин и прочих дефектов, а также температура и солёность забортной воды (чем они выше — тем быстрее осмос), время нахождения корпуса в воде в течение сезона, перепады температуры при зимнем хранении (попавшая внутрь обшивки вода при замерзании увеличивает свой объем и сильнее разрушает корпус).

Поэтому некоторые относительно новые корпуса при неправильном изготовлении могут разрушаться за годы, а старые корпуса могут служить десятилетиями без явных проявлений осмоса.

Материалы и технологии корпуса и осмос

Материалы и технологии, используемые при изготовлении корпуса — один из основных факторов скорости осмотического разрушения. На основе многолетнего опыта выявлены следующие зависимости:

Все про опреснитель на лодке

1. Корпуса, изготовленные с применением эпоксидных смол подвержены осмосу намного меньше, чем корпуса с применением полиэфирных смол
2. Чем лучше пропитана стеклоткань смолами и чем лучше прикатаны слои стеклоткани друг к другу, тем меньше эффект осмоса

Основные способы защиты от осмоса

Ключевой способ защиты от осмоса — это своевременное обслуживание и замена гелькоута корпуса, чтобы поддерживать его как можно более непроницаемым к воде. Это включает:

1. Качественное покрытие гелькоута дополнительными слоями защиты и краски (необходимо в первую очередь для подводной обшивки).
2. Защита гелькоута от микротрещин, своевременное их устранение
3. Локальные удаления гелькоута и поврежденных осмосом слоев обшивки с заменой на новые — трудоемкая и дорогая процедура, фактически реставрация корпуса.
4. Эпизодическая (раз в несколько лет) полная замена гелькоута на новый.

Источник: aquafleet.ru

Домашняя яхт-верфь.

Сайт создан для тех, кто мечтает построить яхту своими руками — яхту своей мечты…

• Главная
• About
• Начинающим.
• Опыт.
• Проекты яхт.
• Армоцементные яхты.
• Катамараны
• Моторно — парусные яхты.
• Трейлерные яхты
• Тримараны
• Яхты до 10 метров.
• Яхты свыше 10 метров
• Швертботы

Осмос – «чума» стеклопластика.

Осмос — что это в действительности — неизлечимая болезнь, небольшой косметический дефект или неизбежная стадия процесса старения этих материалов? К проблеме осмоса вследствие ее важности журнал обращался неоднократно. На этот раз о скрытых процессах, происходящих внутри слоистой конструкции стеклопластикового корпуса, рассказывает Найджел Клегг (“RYA Motor Cruising Annual”, 1999).

Большинство владельцев катеров и яхт привыкли к ежегодным процедурам очистки их корпусов от обрастания и понимают, что блестящее гелевое покрытие рано или поздно придется красить. Однако причины осмоса и вздутия гелевого покрытия остаются для многих загадкой, поэтому будет разумно сначала разобраться в физике этих процессов.

Осмос — чисто химический процесс гидролиза — насыщения водой материалов в слоистой конструкции из стеклопластика, который приводит к появлению ряда гигроскопических продуктов. Гелевое покрытие может сверкать лет до тридцати, но будьте уверены, процесс разложения внутри стеклопластика начался намного раньше.

Согласно старым учебникам, осмос — “ослабление силы раствора путем введения растворителя (обычно воды) через полупроницаемую мембрану”. Это подразумевает, что мы имеем “ячейку”, содержащую два раствора различной плотности (или химического потенциала), разделенных мембраной. В нашем случае ею служит полиэстеровое гелевое покрытие или слой краски, поскольку оба эти слоя проницаемы для воды, хотя и по — разному.

Эти “мембраны” не полупроницаемы (как полупроводники), а избирательно проницаемы, подобно очень тонким фильтрам: они легко пропускают простые молекулы (например, воды), а вот их проницаемость для сложных молекул (продукты разложения ламината) существенно ограничена.

Растворитель в данной ячейке стремится сбалансировать концентрацию двух растворов за счет перетекания сквозь мембрану в направлении раствора с большей плотностью, и данный процесс будет продолжаться до достижения равновесия. В результате более концентрированный раствор неизбежно увеличится в объеме. Для стеклопластика это означает, что возрастет давление и, как следствие, проявится вспучивание.

Разница давлений между двумя растворами называется осмотическим. Однако направление перетекания можно изменить на противоположное, если поменять растворы местами или приложить большее давление к более плотному раствору (по принципу обратного осмоса действуют некоторые установки для получения дистиллированной воды). Оставив корпус на суше, можно добиться аналогичного эффекта, и большая часть влаги испарится. При этом удаляется только растворитель (вода), а продукты разложения ламината останутся внутри. Поэтому осмотический процесс нельзя “обратить вспять” одной лишь просушкой корпуса — необходимо удалить также продукты разложения.

Есть три стадии данного процесса — инертная, осмотическая и, наконец, вспучивание.

Инертная стадия.

Начнем с начала. Ламинирующая смола в новом корпусе подвергается (по крайней мере, в теории) стопроцентному отверждению, и поэтому ее можно рассматривать как химически инертную, или пассивную, по отношению к внешнему миру. Нити подкрепляющего стекловолокна должны быть полностью “смочены” ламинирующей смолой, следовательно, тоже химически инертны. Все это означает, что в идеале внутри не может быть никаких растворов, которые надо нейтрализовать, никаких полупроницаемых мембран, а значит, и никакого вспучивания!

Однако в действительности блестящее гелевое покрытие, защищающее корпус судна снаружи, не настолько водонепроницаемо, как можно себе представить. С момента первого спуска на воду оно начинает поглощать влагу, которая медленно, но верно проникает в трюм, где превращается в водяные пары.

Осмотическая стадия.

Даже небольшие порции влаги под гелевым покрытием делают свое черное дело, стараясь разложить ламинат на исходные компоненты. Выявить насыщенность ламината продуктами разложения, включая различные кислоты, пирты и металлические соединения, может лабораторный анализ. Уксусную и гидрохлорную кислоты, которые имеют характерный “кислый” запах, легко бнаружить с помощью лакмусовой бумаги.

Эти кислоты образуются в ходе гидролиза эмульсии отвердителя, используемого при изготовлении подкрепляющей ткани стеклопластикового корпуса. Возможно обнаружение и других опасных для корпуса веществ, например пропилен — гликоля — спирта с высоким молекулярным весом, иногда использумым для изменения вязкости смолы, а акже в качестве носителя красящих пигментов для подгонки геля под нужный цвет.

Прозрачная сиропообразная жидкость со слабым запахом — пропиленгликоль — высоко гигроскопичен, т. е. впитывает, подобно губке, всю влагу, которая проникает через гелевое покрытие. К тому же его точка кипения в два раза выше, чем воды, поэтому пропилен — гликоль невозможно удалить одним только обычным высушиванием.

Нанесение эпоксидных покрытий на этой стадии рекомендуют редко. Это может снизить темпы насыщения корпуса влагой, но в целом приводит к противоположному эффекту, так как препятствует свободному выходу продуктов разложения. Такое покрытие будет в еще большей степени подвержено вспучиванию, нежели незащищенное.

Однако паниковать не следует. Многие корпуса эксплуатировались по 10 — 12 лет, и их владельцы даже не подозревали об этих процессах. В этот период лучше всего руководствоваться принципом врачей “не навреди” и как минимум вытаскивать судно на зиму из воды.

Вспучивание.

Процесс поглощения влаги и разрушения ламината постепенно ускоряется до точки, когда влага поглощается быстрее, нежели покидает корпус. На этой стадии и начинается вспучивание гелевого покрытия. Обычно оно происходит медленно и проявляется в виде нескольких пузырей на небольшом участке днища, но затем этот участок быстро (за год — два) расширяется.

В некоторых случаях возможна локальная обработка, но как временная мера. Настала пора подумать о “терапевтическом лечении” — диагноз уже очевиден. В течение сезона — двух можно посмотреть, какой оно дает эффект. Важно помнить, что гелевое покрытие ламината — всего лишь декоративное, весьма подверженное механическим повреждениям. Вздутия его не нарушают структурной целостности корпуса.

Единственное исключение здесь — когда корпус страдает от более серьезной болезни — деламинизации (расслоения). Слои подкрепляющей ткани начинают отслаиваться один от другого (как слои шпона в старой фанере) с существенной потерей механической прочности. К счастью, деламинизация — довольно редкое явление. Признаки его — образование очень больших вздутий, иногда величиной с тарелку. Выявить их можно на слух, простукивая корпус киянкой с резиновым наконечником. Конечно, это работа для профессионала, и его нужно немедленно пригласить, если у вас появились сомнения в мореходности своего судна .

Если ваш корпус подвергся обширному вспучиванию и вы решили приступить к лечению, то его следует начать сразу после вытаскивания судна на сушу, а не спустя какоето время, поскольку продукты разложения ламината на компоненты в этот момент находятся в жидкой фазе и их легче удалить.

Влагомеры.

Электронный влагомер точно отражает состояние корпуса, но его можно использовать, только спустя несколько недель после подъема судна из воды, чтобы получить полную картину. Считайте, что влагомер — тот же барометр, и следите за тенденцией, а не за абсолютными значениями. Если ламинат в удовлетворительном состоянии (т. е. не содержит гигроскопических продуктов разложения), показания влагомера должны устойчиво снижаться в течение шести недель или около того, пока не достигнут величин, указанных ниже. Корпуса лодок, возраст которых до пяти лет, можно осушить без проблем.

Рекомендуемые значения влажности — 10% шкалы влагомера “Sovereign” по шкале “А” или 50% шкалы влагомера “Tramex Skipper” по шкале “2” (обе шкалы относительные).

Антиосмотические покрытия.

Надо учесть, что в яхтенной прессе вопросы осмоса отражаются в скаженном виде, иногда нагнетается ненужная истерия. Однако, в конечном счете, это больше финансовая проблема (стоимость антиосмотической обработки 1 фута длины корпуса — до 125 ф. стерл.), нежели реальная угроза мореходности судов из стеклопластика.

Должным образом нанесенные эпоксидные покрытия предотвратят возникновение осмоса и повысят стоимость вашего судна при перепродаже. На все эти покрытия дается пятилетняя гарантия. Большинство из них можно наносить самостоятельно, но для этого потребуется теплое и сухое помещение. Крайне важно нанести нужное число слоев в нужное время. Если на ваше судно уже наносилось эпоксидное покрытие несколько лет назад, можете быть уверены, что осмос ему не грозит.

Источник: «Катера и Яхты» , №181.

Источник: yachtshipyard.wordpress.com